Système de dégazage

Ce n'est qu'en maîtrisant les principaux facteurs influant sur l'aluminium fondu que nous pourrons optimiser le dégazage à l'aide d'un système de dégazage. Les facteurs influant sur la dissolution de l'hydrogène dans l'aluminium fondu comprennent principalement la pression partielle d'hydrogène, la température, les éléments d'alliage et d'autres facteurs.

Facteurs influençant la dissolution de l'hydrogène

Pression partielle d'hydrogène

À une certaine température, la solubilité de l'hydrogène augmente avec l'augmentation de la pression partielle. Selon des recherches, dans les gaz de four contenant de la vapeur d'eau, même si sa teneur est très faible, cela suffit à augmenter la teneur en hydrogène de l'aluminium. La vapeur d’eau réagit facilement avec l’aluminium. Il en résulte non seulement une oxydation des scories d’aluminium, mais surtout une augmentation de la teneur en hydrogène dans l’aluminium liquide. Par exemple, la teneur en gaz de la coulée d’alliage 2A11 varie en fonction de l’humidité de l’air. À conditions de fusion identiques, la teneur en hydrogène a considérablement varié. L’humidité moyenne en janvier était de 30% et la teneur en gaz de 0,11 cm³/100 g ; l’humidité moyenne en juin était de 40% et la teneur en gaz de 0,14 cm³/100 g. On constate que les gaz présents dans le métal en fusion proviennent en grande partie de la vapeur d’eau contenue dans les gaz du four et de l’humidité des matières chargées.

Température

Plus la température de l'aluminium fondu est élevée, plus le mouvement thermique des molécules de métal et de gaz est rapide, et plus la vitesse de diffusion du gaz à l'intérieur du métal augmente également. Par conséquent, en général, la solubilité des gaz dans les métaux augmente avec la température. La solubilité de l'hydrogène dans l'aluminium augmente également avec la température. Par conséquent, dans le procédé de fusion, dans le but de satisfaire les effet purifiant et la température de coulée ; cette mesure doit être prise pour éviter la surchauffe de la masse fondue et le maintien prolongé à haute température.

Élément d'alliage

Dans un bain de fusion d'alliage d'aluminium à plusieurs composants, la solubilité d'un gaz n'est pas seulement limitée par la température et la pression partielle du gaz, mais dépend également de l'affinité entre le métal et le gaz. Les éléments d'alliage présentant une plus grande affinité pour le gaz augmentent généralement la solubilité de ce dernier dans l'alliage. Il en va de même pour les éléments d'alliage présentant une affinité moindre pour le gaz. Certaines expériences ont montré que le Cu, le Sn, le Mn et le Zn peuvent réduire la solubilité de l'hydrogène dans les alliages d'aluminium, tandis que le Ti, le Ce, le Th et le Zr ont l'effet inverse.

Autres facteurs

La présence d'un film d'oxyde à la surface du métal en fusion, de par sa densité, empêche le gaz de se diffuser dans le métal et ralentit la vitesse de dissolution. Par conséquent, toute opération susceptible de détruire ce film d'oxyde à la surface du métal en fusion au cours des processus de fusion et de laminage est à éviter. De plus, une exposition prolongée du métal en fusion à des températures élevées augmente le risque d'inhalation. Il convient donc de s'efforcer de réduire autant que possible la durée de la fusion.

Système de dégazage

Installez le système de dégazage de l'aluminium fondu AdTech entre le four de maintien et la machine de coulée. Injectez de l'azote dans l'alliage d'aluminium fondu ; le gaz est alors fragmenté par le rotor en graphite en rotation situé dans le unité de dégazage. Un grand nombre de bulles dispersées se forment alors, de sorte que l'alliage d'aluminium liquide soit en contact total avec l'azote présent dans la cuve de traitement. En raison de la différence de pression d'air et du principe d'adsorption de surface, les bulles absorbent l'hydrogène et les scories oxydées. Les bulles remontent ensuite à la surface de la masse fondue pour former une écume. L’alliage d’aluminium fondu s’écoule alors de la sortie de l’unité de dégazage vers la machine de coulée. L’alliage d’aluminium liquide pénètre en continu dans le dispositif de dégazage, et de l’azote y est insufflé en continu. Grâce à ce processus de purification, la machine de dégazage permet d’atteindre l’objectif de purification de l’alliage d’aluminium.